[论文解读] The H alpha Galaxy Survey VI. Star-forming companions of nearby field galaxies

P. A. James, J. O'Neill+1 more|ArXiv.org|May 19, 2008

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 32被引用 6

一句话总结

本研究利用H𝛼窄带成像技术，在119个邻近场星系周围40 Mpc范围内识别出星暴卫星星系，仅发现9个与大、小麦哲伦云相似的可能伴星系。经不完事性校正后，每中心星系的星暴卫星频率为0.17–0.21，表明银河系拥有两个如此巨大、明亮的卫星星系是不寻常的。

ABSTRACT

We present a search for star-forming satellite galaxies that are close enough to their parent galaxies to be considered analogues of the Magellanic Clouds. Our search technique relied on the detection of the satellites in continuum-subtracted narrow-band H alpha imaging of the central galaxies, which removes most of the background and foreground line-of-sight companions, thus giving a high probability that we are detecting true satellites. The search was performed for 119 central galaxies at distances between 20 and 40 Mpc, although spatial incompleteness means that we have effectively searched 53 full satellite-containing volumes. We find only 9 probable star-forming satellites, around 9 different central galaxies, and 2 possible satellites. After incompleteness correction, this is equivalent to 0.17/0.21 satellites per central galaxy. The Small Magellanic Cloud is just below the median values of both star formation rate and R-band luminosity of the 9 probable satellites. The Large Magellanic Cloud, however, has a higher R-band luminosity than any of the 9 and is only exceeded in star formation rate by the one satellite that appears to be undergoing a tidally-induced starburst. Thus the Milky Way appears to be quite unusual, both in having two star-forming satellite galaxies and in the high luminosity of the Large Magellanic Cloud.

研究动机与目标

• 确定距离其中心星系足够近、可作为大、小麦哲伦云类比的星暴卫星星系的频率。
• 评估银河系在拥有两个大质量、星暴星系伴星方面是否具有典型性。
• 通过H𝛼成像识别真实伴星，研究小质量并合与气体吸积在盘星系演化中的作用。
• 通过连续谱减除的H𝛼窄带成像，减少视线方向干扰体的污染。

提出的方法

• 采用连续谱减除的窄带H𝛼成像检测星暴卫星，抑制背景和前景污染。
• 巡天目标为20–40 Mpc内的119个中心星系，其投影分离距离与大、小麦哲伦云类系统一致。
• 基于形态学上与大、小麦哲伦云及场中Sm/Im星系的相似性，将天体分类为可能的伴星。
• 建议进行光谱后续观测以确认真实伴星，并排除潮汐结构或盘面碎片。
• 通过统计方法校正空间不完备性，得到有效搜索体积为53个完整伴星包含区域。
• 将检测到的伴星的光度和恒星形成率与大、小麦哲伦云进行比较。

实验结果

研究问题

• RQ1 在40 Mpc范围内，距离其中心星系与大、小麦哲伦云距离银河系的距离相近的星暴卫星星系的频率是多少？
• RQ2 银河系的两个大质量星暴卫星是否属于场星系群体的典型特征，还是异常值？
• RQ3 检测到的伴星的恒星形成率和光度与大、小麦哲伦云相比如何？
• RQ4 检测到的伴星中有多少是真实伴星？如何最大程度减少视线方向或盘面相关特征的污染？
• RQ5 银河系伴星系统在典型场星系环境中是否具有代表性？

主要发现

• 在119个中心星系周围仅识别出9个可能的星暴卫星星系，另有2个可能候选体。
• 经不完备性校正后，每中心星系的可能星暴卫星频率为0.17，可能候选体频率为0.21。
• 大麦哲伦云在R波段光度上超过所有9个检测到的伴星，且在恒星形成率上仅低于其中一个。
• 小麦哲伦云在9个可能伴星中的光度和恒星形成率均仅略低于中位数。
• 样本中无任何系统拥有两个星暴卫星，表明银河系在此方面具有特殊性。
• 检测到的伴星在形态学特征及归一化恒星形成率方面与场中Sm和Im星系相似，尽管分类依赖于与大、小麦哲伦云的相似性，存在循环论证风险。